单选题
关于固定翼无人机重心位置的调整及配平,下列说法错误的是( )。
A
重心的位置影响飞机的纵向稳定性
B
焦点位置是固定的
C
重心在后,焦点在前稳定性好
D
重心位置可以通过移动零部件摆放位置改变
答案解析
正确答案:C
解析:
这道题考查的是固定翼无人机(及有人驾驶飞机)的纵向稳定性原理,特别是重心(CG)与气动焦点(AC,也称中性点)之间的关系。
**正确答案是:C**
以下是详细解析:
### 1. 核心概念解析
* **重心 (Center of Gravity, CG)**:飞机所有重力的合力作用点。
* **气动焦点 (Aerodynamic Center, AC)**:又称中性点,是飞机迎角变化时,升力增量的作用点。对于亚音速飞行的固定翼飞机,焦点位置主要取决于机翼和尾翼的气动布局,在一定迎角范围内可视为相对固定。
* **纵向静稳定性条件**:为了保证飞机具有纵向静稳定性(即受到扰动后能自动恢复平衡),**重心必须位于焦点之前**。
* 当重心在焦点之前时,如果飞机抬头(迎角增加),产生的额外升力增量作用在焦点上,会对重心产生一个低头力矩,使飞机恢复原状。
* 如果重心在焦点之后,抬头产生的升力增量会产生一个继续抬头的力矩,导致飞机发散不稳定。
### 2. 选项逐一分析
* **A. 重心的位置影响飞机的纵向稳定性**
* **说法正确**。重心越靠前,稳定裕度越大,飞机越稳定(但操纵性变差,阻力增加);重心越靠后(接近焦点),稳定裕度越小,飞机越灵敏(但稳定性变差)。因此重心位置直接决定纵向稳定性。
* **B. 焦点位置是固定的**
* **说法基本正确**。在亚音速飞行且未发生严重气流分离的情况下,飞机的气动焦点位置主要由几何外形决定,相对于机身轴线的位置基本保持不变。虽然严格来说它会随马赫数变化(跨音速/超音速时后移),但在常规固定翼无人机讨论的语境下,通常认为焦点位置是相对固定的参考点,而重心是可以调整的变量。
* **C. 重心在后,焦点在前稳定性好**
* **说法错误**。这是本题的关键错误点。
* 首先,描述本身逻辑混乱。通常我们比较的是“重心相对于焦点的位置”。
* 其次,根据稳定性原理,**重心必须在焦点之前**才能保持稳定。
* 如果“重心在后,焦点在前”,意味着重心位于焦点之后(CG > AC),此时飞机是**纵向静不稳定**的。一旦受到扰动,飞机不会自动恢复,反而会加剧偏离,极易导致失控。
* 正确的说法应该是:“重心在前,焦点在后,稳定性好”。
* **D. 重心位置可以通过移动零部件摆放位置改变**
* **说法正确**。这是调整无人机重心的常用方法。例如,移动电池、飞控、摄像头或其他载荷的前后位置,都可以改变整机的重心位置,以达到配平要求。
### 3. 结论
选项 C 违背了飞行器纵向静稳定性的基本原理(重心应位于焦点之前),因此是错误的说法。
故本题选 **C**。
相关知识点:
固定翼无人机重心考点要记牢
题目纠错
2023电力行业多旋翼无人机竞赛
